單管FDG合成裝置功能拓展

李奇明，金榕兵，王方洋，唐毅

第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，重慶 400042

0 前言

單管FDG合成裝置由美國CTI公司生產(chǎn)，是用于生產(chǎn)PET檢查用藥FDG的專用設(shè)備，國內(nèi)有多家醫(yī)療單位使用[1]。為保證FDG產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，單管FDG合成裝置每次使用時，必須更換干凈、干燥的反應(yīng)管和加料管，同時更換一次性產(chǎn)品純化柱，重新裝填新鮮反應(yīng)試劑[2]。在連續(xù)使用時，工作人員更換反應(yīng)管、加料傳輸管線、產(chǎn)品純化柱，以及安裝試劑瓶等會吸收大量放射線[3-4]。筆者在以前工作基礎(chǔ)上[5]，通過對單管FDG合成裝置進(jìn)行功能拓展，實(shí)現(xiàn)了1次安裝可以自動化連續(xù)生產(chǎn)4批，完全避免了高活性期開箱，從而極大地減少工作人員射線吸收劑量，提高設(shè)備使用安全性。

1 單管FDG合成裝置現(xiàn)狀

單管FDG合成裝置是與生產(chǎn)正電子放射性核素的醫(yī)用回旋加速器配套使的PET藥物生產(chǎn)設(shè)備[1]。由于正電子核素及正電子藥物具有很強(qiáng)放射性，因此單管FDG合成裝置是自動化運(yùn)行設(shè)備，生產(chǎn)過程必須進(jìn)行安全防護(hù)處理[6-7]。作者曾對單管FDG合成裝置進(jìn)行初步改進(jìn)[5]，對核原料傳輸管線和反應(yīng)管實(shí)現(xiàn)了自動化在線清洗和干燥，大幅度減少了工作人員射線吸收劑量。初步改進(jìn)后的單管FDG合成裝置，在連續(xù)使用時，工作人員更換反應(yīng)試劑瓶、產(chǎn)品純化柱仍會吸收大量放射線。

2 單管FDG合成裝置功能拓展

要減少工作人員的射線吸收劑量，必須最大限度地減少接觸高活性放射線的次數(shù)和時間，最好不接觸。在初步改進(jìn)后的單管FDG合成裝置上[5]，增加3個電磁三通閥、3根產(chǎn)品純化柱、3個產(chǎn)品接收瓶，9根管線、9個截止閥、4個注射器，從屏蔽箱外向試劑瓶手動加入清洗試劑和反應(yīng)試劑，利用氮?dú)飧稍飩鬏敼芎驮噭┢?。通過預(yù)先裝入4個產(chǎn)品純化柱和從外部加入反應(yīng)試劑，可以連續(xù)生產(chǎn)4批而不打開屏蔽箱，從而完全避免接觸高活性放射線危險。

拓展功能后的裝置，見圖1。以單管FDG合成裝置為基礎(chǔ)，在產(chǎn)品輸出端口通過3個電磁三通閥V5、V6、V7將管線一分為4，分別接入4個產(chǎn)品純化柱C1、C2、C3、C4及相應(yīng)的4個產(chǎn)品收集瓶P1、P2、P3、P4；從5個反應(yīng)試劑瓶瓶口分別各引出2根管線至屏蔽箱外，1根為負(fù)壓管，另1根為加料管，加料管管口在試劑瓶中的位置低于負(fù)壓管管口，屏蔽箱外每根管線末端裝上1個截止閥；在每個加料管截止閥上裝上1支加樣注射器。裝置其他部分改造略[5]。

圖1 拓展功能后單管FDG合成裝置示意圖

3 裝置拓展功能后的使用

拓展功能后的單管FDG合成裝置使用時，加速器靶腔、核原料18F傳輸管線、試劑瓶1及反應(yīng)管的清洗和干燥同李啟明[5]等人的單管FDG合成裝置改進(jìn)。每批生產(chǎn)結(jié)束后，試劑瓶2、3、4、5及對應(yīng)的加料管線必須進(jìn)行清洗和干燥，操作方法：先打開2號試劑瓶加料閥，用注射器從加料管線加入75%的酒精溶液，清洗試劑瓶，然后在加料口接入低壓氮?dú)猓骨逑匆貉厍凹恿瞎?、試劑瓶、后加料管進(jìn)入反應(yīng)管，直至清洗液全部進(jìn)入反應(yīng)管、同時加料管和試劑瓶完全干燥后關(guān)閉氮?dú)饣氐匠跏紶顟B(tài)，最后將反應(yīng)管中的清洗液傳入廢液回收瓶中[5]。用同樣方法對3、4、5號試劑瓶及加料管線進(jìn)行清洗和干燥。反應(yīng)試劑的加入操作是先打開1號試劑瓶的負(fù)壓閥，并通過一安全瓶與低壓真空泵相連，打開真空泵，使試劑瓶內(nèi)保持負(fù)壓，然后打開對映的加料閥，用注射器加入定量的1號試劑，加畢，關(guān)閉真空泵及2個截止閥，回到初始狀態(tài)。用同樣方法分別加入定量的2、3、4、5號試劑。產(chǎn)品傳輸過程中，根據(jù)生產(chǎn)的不同批次，利用單管FDG合成裝置控制軟件的手動運(yùn)行模式，通過控制電磁三通閥V5、V6、V7的走向，使產(chǎn)品分別沿純化柱C1、C2、C3、C4進(jìn)入對應(yīng)的產(chǎn)品收集瓶P1、P2、P3、P4。

4 拓展功能效果分析

我們用拓展功能后的單管FDG合成裝置成功生產(chǎn)了30多個循環(huán)100多批次的FDG，期間每生產(chǎn)一個循環(huán)（即1 d，低活性周期）更換一組產(chǎn)品純化柱，每生產(chǎn)3個循環(huán)（12批次內(nèi)）更換一次試劑瓶、加料管及反應(yīng)管。對每批產(chǎn)品都進(jìn)行了外觀檢查和質(zhì)量分析，重點(diǎn)檢測了化學(xué)純度和放射化學(xué)純度、細(xì)菌和熱原，同時計(jì)算出化學(xué)產(chǎn)率、校正化學(xué)產(chǎn)率等。通過統(tǒng)計(jì)，單管FDG合成裝置功能拓展前后生產(chǎn)的FDG在產(chǎn)品質(zhì)量，工藝指標(biāo)等方面沒有差別。因此，拓展功能后的裝置對FDG的生產(chǎn)沒有任何影響。

由于FDG的生產(chǎn)屬微量化學(xué)反應(yīng)，很少量的親核試劑如水、酒精等都會降低反應(yīng)產(chǎn)量，甚至完全失敗。因此，每次清洗加料管和試劑瓶后，都要用氮?dú)獯蹈?。此外，極少量污物也會影響反應(yīng)結(jié)果，由于加料管、試劑瓶以及反應(yīng)管的在線半自動化清洗效果始終不及手工清洗，為保證FDG生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量，在更換反應(yīng)管的同時，一起更換加料管和試劑瓶。通常情況下，只要是在12批次內(nèi)更換加料管和試劑瓶，就不會影響FDG生產(chǎn)效果。

5 結(jié)論

FDG生產(chǎn)中，所用試劑有穴醚K222、三氟甘露糖等非極性物質(zhì)和碳酸鉀、碳酸氫鈉、鹽酸等極性物質(zhì)。每批生產(chǎn)結(jié)束后，附在試劑瓶和加料管壁上的反應(yīng)試劑與空氣中的某些物質(zhì)發(fā)生作用形成干擾性污物，直接影響下一批生產(chǎn)結(jié)果，因此必須清洗。用75%的酒精溶液作清洗劑不僅可以將試劑瓶和加料管清洗干凈，而且有利于干燥，同時還可起到消毒作用。

使用拓展功能后的單管FDG合成裝置，每天最多可以生產(chǎn)4批FDG（總量可達(dá)2 Ci）,完全能夠滿足一個中心城市的需要。此外，使用改進(jìn)后裝置，工作人員可以完全避免接觸高活性放射線，減少輻射吸收劑量，提高設(shè)備使用安全性。

[1] Mmock BH,Vaver MT,MulHolland GK.Back-to-back One-Pot[18F]FDG Syntheses in a Single Siemens-CTI Chemistry Process Control Unit[J].Nucl Med Biol,1996,23(4):497-501.

[2] 李奇明,金榕兵,王艷武.18F-FDG制備影響因素探討[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,2003,(12):52-53.

[3] 謝吉奎,汪世存,謝強(qiáng),等.正電子藥物生產(chǎn)及使用中的輻射防護(hù)[J].中國實(shí)用醫(yī)藥,2008,3(35):233-234.

[4] 鄭鈞正.必須重視醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用安全中的電離輻射因素[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2010,25(9):1-2.

[5] 李奇明,金榕兵,唐森良.單管FDG合成裝置改進(jìn)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(3):36-37.

[6] 劉峰,李廣義,項(xiàng)茂琳.醫(yī)用回旋加速器機(jī)房放射防護(hù)與配套設(shè)施配置[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2008,23(12):49-52.

[7] 賈峰濤,楊星,洪軍,等.醫(yī)用回旋加速器放射防護(hù)安全[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2006,(9):57,60.